10 نکته آزمایشگاهی برای جلوگیری از خطرات LN2

تصویر نیتروژن مایع اخیراً در برنامه های آشپزی تلویزیونی توسط سرآشپزها مانند Heston Bloamal زرق و برق دار شده است. این که آیا شما از آن برای تهیه بستنی خانگی یا نمونه های یخ زده در آزمایشگاه استفاده می کنید ، ایمنی نیتروژن مایع بسیار مهم است ، زیرا این معرف چیزی نیست که گمراه شود.

در این مقاله ، ما بر خطرات نیتروژن مایع تأکید می کنیم ، در مورد نیاز به آموزش مناسب برای ایمنی نیتروژن مایع بحث می کنیم و بهترین نکات خود را برای جلوگیری از خطرات نیتروژن مایع در آزمایشگاه به اشتراک می گذاریم.

ایمنی نیتروژن مایع: چرا در آزمایشگاه مهم است؟

نیتروژن مایع (همچنین به آن LN2 نیز گفته می شود) یک مایع کرایوژنیک است که معمولاً در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. در تنظیمات مطالعات بیولوژیکی ، استفاده اصلی آن حفظ مواد بیولوژیکی مانند نمونه های بافت و سلول ها است. این یک کاربرد مهم در بسیاری از تنظیمات تحقیقاتی است ، به این معنی که اگر در یک آزمایشگاه زیست شناسی کار می کنید ، احتمالاً در مقطعی باید با نیتروژن مایع مقابله کنید.

متأسفانه ، محققان صدماتی داشته اند که زندگی را تغییر می دهد و حتی به دلیل تصادفات مربوط به نیتروژن مایع ، جان خود را از دست داده اند ، این امر بسیار مهم است که کار با این مایع فقط خطرات را ارزیابی می کند. [1,2]

خطرات نیتروژن مایع

بسیار سرد است

نقطه جوش نیتروژن مایع -196 درجه سانتیگراد/-321ºF است و در -210 درجه سانتیگراد/-346ºF یخ می زند.

بین این مقادیر ، نیتروژن مایع در حالت مایع قرار دارد. سرما شدید این مایع به این معنی است که تماس با پوست لخت می تواند منجر به سوختگی سرد ، آسیب به سلول ها و صدمات ناشی از تغییر زندگی شود ، مانند جدا شدن شبکیه در چشم فرد.

نیتروژن مایع همچنین می تواند باعث ایجاد مواد رایج مانند پلاستیک ، فولاد کربن و لاستیک برای خستگی و احتمالاً شکسته شود.

این یک آسفکسی است

یکی از خطرناک ترین خواص نیتروژن مایع ، توانایی جوش در حجم زیاد گاز است.

ضریب انبساط مایعات به گازها 1: 694 در دمای 20 درجه سانتیگراد/68 درجه فارنهایت است.

این بدان معنی است که نیتروژن مایع 1 لیتری را می توان به گاز 694 لیتر گسترش داد. [3] اگر مایعات کافی در یک فضای بسته جوش بیاید ، می توان هوا را جابجا کرد و منجر به کمبود اکسیژن شد.

کاهش غلظت اکسیژن می تواند به سرعت منجر به سرگیجه شود و شما را با کمی هشدار بیهوش کند ، زیرا گاز نیتروژن بی رنگ ، بی بو و بی مزه است.

نحوه محاسبه درصد کاهش اکسیژن ، وارد امتناع Dewar شوید

نمی دانید در صورت عدم موفقیت در آزمایشگاه شما ، اکسیژن چقدر جابجایی خواهد شد؟ شما باید این محاسبه را در مورد برآورد ریسک خود بدانید؟ در اینجا نحوه ساخت آن آورده شده است.

هوا 21 ٪ اکسیژن و 78 ٪ نیتروژن است.

به طور کلی ، ما نباید وارد اتاق های حاوی کمتر از 20 ٪ اکسیژن شویم. هشدارهای کاهش اکسیژن معمولاً 19.5 ٪ به نظر می رسند و حدود دو هشدار دو مرحله دوباره 18 ٪ به نظر می رسند.

ما می توانیم از نسبت پسوند LN استفاده کنیم₂ و حجم آزمایشگاه برای محاسبه میزان درصد اکسیژن جوی پس از ریختن باقی خواهد ماند.

معادله مورد نیاز ما:

٪ o₂ باقی مانده = 100 x (21 x [ Volume_room – Volume_{released gas} ]) / [ Volume_room ]

و از آنجا که نگه داشتن همه واحدها در متر مفید است ، م:

1 L = 0.001 متر³

بیایید سناریویی را تصور کنیم که 25 لیتر از نیتروژن مایع در 300 متر شکست می خورد³ آزمایشگاه چقدر اکسیژن باقی خواهد ماند؟ اگر نیتروژن مایع 1L گاز 694 لیتر تولید کند ، مایع 25 لیتر 17 گاز 350 لیتر تولید می کند. در متر مکعب این 17 350/1000 = 17.35 متر است³حرف

با اطاعت از معادله ما ، دریافت می کنیم:

100 x (21 x [ 300 – 17.35 ]) / 300 = 19.79 ٪

بنابراین زنگ خطر اکسیژن را منتقل نمی کند ، اما نزدیک است. حال تصور کنید که آسانسور چقدر کوچک است. هرگز در یک آسانسور با نیتروژن مایع سفر نکنید. اگر نیاز به حمل و نقل بین کف دارید ، Dewar را به آسانسور بفرستید و پله ها را انتخاب کنید.

همچنین ، مناطقی که نیتروژن مایع در آن ذخیره شده و تحت درمان قرار می گیرد ، باید سنسورهای اکسیژن مناسبی داشته باشند که هنگام کاهش غلظت اکسیژن نگران هستند.

ممکن است باعث انفجار شود

نسبت انبساط بزرگ همچنین به این معنی است که اگر نیتروژن مایع در یک فضای بسته بدون فرار جوش می یابد ، تجمع فشار می تواند منجر به انفجار شود. بنابراین ، تجهیزات ذخیره سازی نیتروژن مایع باید دارای دستگاه های تسکین فشار مناسب باشند.

بهترین نکات مربوط به نیتروژن مایع برای پردازش ایمنی

اکنون خطرات نیتروژن مایع را می دانید ، بیایید ببینیم که چگونه می توانید با خیال راحت آزمایشگاه را کنترل کنید.

1. آموزش ایمنی صحیح نیتروژن مایع را دریافت کنید

قبل از شروع کار با نیتروژن مایع در آزمایشگاه ، خواه از فلاسک DeWar برای یخ زدن فلش استفاده کند یا سلولهای حفاظت از Cryo را قرار دهید ، باید آموزش ایمنی مناسب را بدست آورید.

با مدیر یا مدیر ایمنی آزمایشگاهی خود صحبت کنید – آنها باید آموزش های مناسب ، از جمله PPE ، کار با ایمن و آنچه را که باید در مواقع اضطراری انجام دهند ، ارائه دهند.

خطرات احتمالی نیتروژن مایع به این معنی است که شما باید در صورت استفاده در همان منطقه ای که در آن کار می کنید ، تمرینات اساسی ایمنی را بدست آورید ، حتی اگر مستقیماً با آن کار نکنید.

2. بدانید که چگونه نیتروژن مایع را ذخیره و حمل می کنید

ذخیره ظروف نیتروژن مایع بسیار تنظیم شده است. الزامات بهداشتی و ایمنی خاصی وجود دارد که نیاز به تهویه مناسب دارد و تعداد ظروف ذخیره سازی را در یک اتاق محدود می کند. اطمینان حاصل کنید که با سیاست های موسسه خود آشنا هستید.

هنگامی که از Aliquot برای استفاده در یک آزمایشگاه کمتر استفاده می شود ، فقط از یک ظرف برای نیتروژن مایع استفاده کنید. از یک فلاسک خلاء خانگی یا یک ظرف قدیمی که در اطراف آزمایشگاه آویزان است استفاده نکنید. ظروف بدون عایق می توانند به پوست یخ زده و هنگام برداشتن آن را از هم جدا کنند. ظروف نامناسب همچنین می توانند به طور ناگهانی در همه جا نیتروژن مایع را ترک کرده و ریخته شوند.

3. تجهیزات محافظ شخصی مناسب را بپوشید

هنگامی که از نیتروژن مایع استفاده می کنید ، می خواهید از پوست خود ، به خصوص صورت و چشم ، از پاشش محافظت کنید. بنابراین ، شما باید تجهیزات محافظ شخصی (PPE) ، از جمله یک کت آزمایشگاهی ، دستکش و عینک تخصصی را بپوشید.

توجه داشته باشید که بسته به نوع دستکش مورد استفاده شما ، فقط می توانید از دمای بسیار کم اشیاء ذخیره شده محافظت کنید ، نه از قرار گرفتن در معرض مستقیم تا نیتروژن مایع ، بنابراین دستان خود را غوطه ور نکنید.

در حالی که پاشش های کوچک نیتروژن مایع ممکن است به لطف اثر لیدنفروست باعث سوزاندن نشود ، [3] در صورت ماندن برای متحد کردن ، نیتروژن مایع می تواند باعث سوختگی شدید شود.

بنابراین از نیتروژن مایع آگاه باشید و از دستکش های دستکش خود را پایین بیاورید!

برای محافظت بیشتر ، شما همچنین باید پوشیدن عینک را در زیر سپر کامل در نظر بگیرید. من از مواردی شنیده ام که افراد هنگام سازماندهی کرایوتوب ها در Dewar ، در چشم ها پاشیده شده اند ، حتی اگر یک سپر کامل داشته باشند. همه چیز می تواند از همه زاویه ها شلیک کند!

همچنین ، شما باید اطمینان حاصل کنید که کفش های شما مناطق در معرض آن را ترک نمی کنند وگرنه می توانید خود را یخ زده پیدا کنید.

4. در یک منطقه با تهویه چاه کار کنید و از فضاهای بسته خودداری کنید

همانطور که در بخش فوق در مورد خطرات نیتروژن مایع بحث شده است ، خفگی یک خطر واقعی است. اطمینان حاصل کنید که هر منطقه ای که با نیتروژن مایع کار می کنید به خوبی تهویه شود ، از فضاهای بسته مانند آسانسور خودداری کنید و سطح اکسیژن را مشاهده کنید.

اگر از این امر نمی توان جلوگیری کرد ، برای انجام اقدامات لازم برای اطمینان از مدیریت صحیح خطرات ، با مدیر ایمنی آزمایشگاهی خود صحبت کنید ، مانند عدم اجازه دیگران برای سوار شدن در آسانسور و اطمینان از آگاهی از همکار.

5. هنگامی که در آزمایشگاه یا بعد از ساعت ها تنها هستید با نیتروژن مایع کار نکنید

هنگام کار با نیتروژن مایع ، به ویژه هنگامی که از ظرف بزرگ تا کوچک توزیع می شود ، اطمینان حاصل کنید که همکار شما در این نزدیکی هست و از آنچه انجام می دهید آگاه است. اهمیت این امر با مرگ غم انگیز یک محقق که به تنهایی کار می کند تأکید می شود. [2]

6. فقط از مقدار مورد نیاز نیتروژن مایع استفاده کنید

حجم زیادی از گسترش نیتروژن مایع به این معنی است که شما باید مبلغی را که استفاده می کنید محدود کرده و با حداقل مورد نیاز خود مقابله کنید. استفاده از مقادیر بیش از حد می تواند خطر خفگی را به شدت افزایش دهد.

7. برای استخراج یک نمونه از دست رفته به یک ظرف ذخیره سازی شیرجه نشوید

هیچ نمونه ای ارزش خفه کردن از بخارات یا سوزاندن صورت و دستان خود را در هنگام ترکیدن مایعات ندارد.

8. هرگز از نیتروژن مایع در یک ظرف بسته استفاده نکنید

نیتروژن مایع به سرعت جوش می یابد و می تواند منجر به تجمع سدهای یخ یا فشار منجر به انفجار شود. اطمینان حاصل کنید که ظروف ذخیره سازی به درستی در حال تهویه هستند و هرگز از نیتروژن مایع در یک سیستم بسته استفاده نکنید.

9. هرگز نیتروژن مایع را در سینک ظرفشویی قرار ندهید

این می تواند باعث شکاف لوله ها شود و شما یک حساب تعمیر گران قیمت خواهید داشت. علاوه بر این ، نیتروژن مایع با یک زهکشی ریخته می شود ، دیگری ، که ممکن است یک تعجب ناخوشایند برای یک همکار در آزمایشگاه محله باشد.

10. در مورد منفجر شدن Cryotubs مراقب باشید

Crietes باید برای نیتروژن مایع بی خطر باشد ، درست است؟ نه همیشه نیتروژن مایع به طور ناخودآگاه می تواند از طریق دقایقی از ترک ها وارد Cryotubs شود و هنگام ذوب شدن لوله به سرعت گسترش یابد. Cryotuba منفجر شده می تواند مانند یک مینی راکت باشد ، و یک همکار سابق من برای اثبات آن یک علامت روی پیشانی خود دارد!

ایمنی نیتروژن مایع در آزمایشگاه خلاصه شده است

ایمنی نیتروژن مایع هنگام کار در آزمایشگاه مهم است. اگر شما یا دیگران در آزمایشگاه خود با نیتروژن مایع کار می کنید ، حتماً آموزش ایمنی مناسب نیتروژن مایع را داشته باشید.

برخی از ملاحظات کلیدی برای جلوگیری از خطرات احتمالی نیتروژن مایع شامل کار در یک منطقه با تهویه چاه و نظارت بر سطح اکسیژن در صورت کار مقادیر زیاد است.

در صورت بروز اضطراری هرگز با نیتروژن مایع یا ساعاتی کار نکنید. برای به حداقل رساندن خطر سوختگی های سرماخوردگی و سایر صدمات مرتبط با نیتروژن مایع ، یک PPE مناسب بپوشید. برای جلوگیری از انفجار از تجمع فشار یا نشت ظروف آسیب دیده ، از ظروف ذخیره سازی مناسب استفاده کنید.

آیا نکات ایمنی دیگری برای نیتروژن مایع دارید؟ اگر چنین است ، نظر خود را در زیر بگذارید.

در ابتدا در 6 ژانویه 2014 منتشر شد. بررسی و به روز شده نوامبر 2021. دوباره دسامبر 2022 دوباره بررسی و به روز شد

ادبیات

1. تریستان کرک. کالج امپریال لندن پس از خفه شدن یک دانشمند در یک آزمایشگاه پر از نیتروژن ، 70،000 پوند انگلیس جریمه شد. استاندارد عصرحرف 13 دسامبر 2017
2. مشکلات ایمنی منجر به کشته شدن آزمایشگاه شد. اخبار بی بی سیحرف 20 ژوئن 2000
3. نیتروژن مایع. ویکی پدیا. موجود در 16 نوامبر 2021

من یک متخصص تحقیق واجد شرایط دکترا با تجربه قوی در پزشکی ترجمه و مطالعات زیست پزشکی هستم. این شامل انجام مطالعات در مورد بیماری های مختلف ، از جمله آرتریت روماتوئید ، بیماریهای التهابی ریوی ، سرطان و بیماری های قلبی عروقی و آلرژی به داروها/حساسیت است. من در آزمایشگاه و مدیریت تحقیقات تجربه کسب کرده ام و اکنون در تنظیم آموزش پزشکی کار می کنم.